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400-115-2002
“德國提出的工業4.0體系值得我們老老實實學習,特別是其人才培養計劃和系統,但是我們自己也要動腦子,要有我們自己的一套體系。”中科院自動化所復雜系統管理與控制國家重點實驗室主任、中國自動化學會副理事長兼秘書長王飛躍早在15年前就在順德實驗其基于今天的大數據、物聯網、云計算概念的智能空間理念,打造智能家電、家居系統和智能交通的產業夢想。
當德國政府拋出工業4.0的概念,在智能工廠、大數據分析、物聯網成為未來關鍵詞的當下,他認為擁有眾多中小企業的佛山在“智造時代”大有可為。
智造時代
關于工業4.0
實質內涵是開放的制造環境
“工業4.0的實質就是一個開放的制造環境,讓各種各樣的數據大家互知,從原材料到成品,再到服務,都拿數據說話。”王飛躍認為,真正的工業4.0是以數據融合與公開為前提的。他說,4.0時代的機器必須帶有傳感和交流功能,數據可以整合和交互使用,可以合理地進行資源整合,甚至將服務和硬件設備合二為一。
“至于現在常說的‘4.0時代的機器是會思考’ 的這種說法,取決于你是否在傳感和交流功能之外,再給機器加上計算集成功能,當然也可通過云的方式進行數據計算與解析。”在王飛躍看來,絕大多數的中國企業的機器設備還只僅用于生產制造,并不具備傳感和數據記錄傳輸功能,自然也無法實現各種數據分析和應用,更談不上開放,當然更無法進行水平的價值鏈和垂直的生產鏈整合。“當然,這個數據開放是有條件的開放,開放到什么范圍,現在各方關于工業4.0的說法也都沒有明確。德國人自己也無法說清。”
王飛躍認為,德國提出的工業4.0概念在技術上而言并沒有任何新意,在概念和實踐上,無論是智能化還是大數據,許多國家包括中國也早已有之。但德國將這些對未來工業生產具有革命性影響的技術整合起來,形成一個概念體系并提出了具體目標以及達成這個目標的途徑。
此外,他認為工業4.0是對未來的一種預判。“通讀德國政府發布的《高技術戰略2020》里面關于工業4.0的內容,讓我最感興趣的是,他們為此提出來的繼續教育支持體系,強調勞動力再教育,讓人們具備4.0意識和知識,而且強調這是一個長遠的目標戰略。”王飛躍表示,目前國內有些媒體把德國描繪得已經進入工業4.0時代似的,而我們仿佛明年就進入4.0時代,“這不蒙人嗎?工業4.0只是未來的智能制造的愿景之一,是德國希望樹立的戰略品牌,有著很深的德國烙印。”
迎“智造時代”
解放腦力是前提
“我們不能從他人高技術產品的消費者再進一步淪落為其理念和體系的消費者。”王飛躍在認同德國工業4.0理念的戰略前瞻性的同時,認為中國應該理智對待。“從德國利益出發,提出工業4.0是極其正確的,但是我們要有自己的‘4.0’體系。”
王飛躍表示,中國最大的優勢依然是人,雖然如今勞動力成本高,但是科研人員成本相對而言比較低。“中國一個工程技術人員成本約3萬美元,國外是30萬美元,這里有10倍的空間。以前是廉價勞力,現在是廉價腦力。”王飛躍認為,不管是工業4.0還是工業5.0,下一個“智造時代”必須充分發揮廉價腦力的優勢,而解放腦力比解放勞動力帶來的效益將更加巨大,對于推動制造業實現智能化、邁向“智造時代”是一個必須的前提。“所以我們提倡科技和教育體制改革,鼓勵大家創新,從小培養人們的創新意識,形成一種崇尚創造創新而不是迷信權威的氛圍。”
此外,在工業4.0或“智造時代”的認識上,有些意識也需要作出改變。“要拋棄大一統的觀念。不要覺得你非得弄個谷歌、阿里巴巴那樣的企業才叫成功,在美國,大公司解決的就業不到10%,而且微小企業的創造力同樣驚人。營造一個能讓眾多微小企業良性發展的環境和機制,是智能制造的基礎和必然,而且這中間自然會產生大公司。”王飛躍認為,在數據互知、交換的前提下,成千上萬的微小企業才是活力所在。
佛山制造
是物聯網云計算應用發源地
多年來,王飛躍與佛山頗有淵源。在2000年,王飛躍牽頭組織中科院自動化研究所、科龍公司與美國亞利桑那大學合作,成立中美聯合智能控制研發中心。2001年,在深圳高交會上,他們展示了一套帶傳感功能的家電產品,它們可以根據南北溫差自動調節、結合家庭使用習慣調整溫度控制系統、甚至可以自動關機,王飛躍和他的團隊將其稱為“夢空間”,這是我國可查的最早公開展出的智能家電產品。
“當時順德家電行業就意識到,家電將會變成微利產品,因此他們找到我,1999年我們就簽署了協議,2000年開始執行,開發能夠聯網,利用網絡開源海量信息的智能家電、家居系統、汽車導航和交通管理等智慧產品和系統。佛山其實是中國物聯網、大數據應用的發源地!”王飛躍說,當時他們的設想是,利用“當地簡單,遠程復雜”的網絡化智能設計原理,讓遠程網絡計算機系統賦予網絡化的當地產品智能功能,實現“低成本、高智能”。
只要聯網,所有的家電就是智能的,在遠程“云計算”的幫助下,它們甚至還可以分析網絡數據,就像工業4.0里描述的那樣,調節自身功能,實現個性化服務和超越一般家電的作用,使家電行業借互聯網升級,再度成為高附加值的行業。
王飛躍表示,佛山作為一個制造業基地,產業升級可結合工業4.0進行,一方面可以降低成本,另一方面提高產品質量和可靠性。此外,生產和需求緊密聯系,可以避免依靠大規模生產降低成本帶來的風險。“更重要的是,這是管理新型勞動力的必要條件。”王飛躍認為,年輕勞動力習慣了互聯網時代的信息接收和交流方式,不再適用傳統的人力管理方式。“比如人人都有手機,那么在上班的時候,可不可以把手機變成一個人、任務、機器、過程、管理的‘連接器’呢?當你有違時或違規操作時,手機立即可以監控到并且提醒你可能導致的后果和處罰;系統可以根據手機定位,用智能化技術提高管理水平,可以為企業提高不少效率。”
傳統產業
在“智造時代”大有可為
那么推動佛山為數眾多的傳統制造企業與工業4.0融合應如何著手呢?
“從實際出發,不用包打天下,做深做細,能做多少是多少。”王飛躍說,家電、家具、建材等傳統產業面對即將到來的“智造時代”有巨大的改進提升空間。例如新材料的使用、給傳統產品增加聯網和信息分析功能等等。“比如導熱的地磚,如果你還加個芯片使它帶有WiFi傳感功能,可以實時顯示并傳出使用狀態,有問題提醒你,你覺得客戶會買誰的產品?”
王飛躍強調,不必擔心這些創新會大大增加產品成本失去價格優勢,隨著技術的普及,芯片乃至替代材料的價格會變得更加便宜,而且性能將會越來越好。對于企業個體來說,不用把工業4.0想象得那么龐大遙不可及,可以從細節上著手,更簡單的層面來說,還可以對用戶的數據分析進行生產,還可以充分了解行業里相關的企業看是否可以進行資源整合。“這些都是大數據分析和應用。說穿了就一點,你做公司是想撈一票就算了,還是想像德國人一樣做百年企業?如果有這種認識,不要說4.0,幾點零都不用怕。”
在王飛躍看來,中國尤其是廣東佛山、東莞等地,活躍著眾多的中小企業,產業門類非常齊全,“只要機制好、肯干,我從來不擔心說中國的制造企業流失,大公司走了也不必怕,你不能把產業鏈條上下幾百幾千個小小公司拿走吧?完整的產業鏈條和體系,這是我們最大的優勢,要有信心。”
未來中國版4.0
將是平行工廠智造體系
在現實工廠之中,再建一個或多個平行的軟件化工廠,可以對企業的組織結構、生產活動乃至行業動態進行描述,所有流程扁平化,一通到底,可算、可視、可回溯,而且一切科研、實驗、評估、規劃、決策都可以先在這個虛擬的工廠里演習、評估、驗證,然后找出最優方案,在現實工廠和平行工廠里同時實施,不斷修正。平行工廠作為信息處理的平臺和結點,讓其具備與外界互聯互通的條件,這是王飛躍提出的“中國版4.0”,他甚至將其稱為“工業5.0”體系。與德國政府的工業4.0概念相比,王飛躍認為最大的區別在于,他將人的因素始終貫穿其中。
“現在很多管理制度,領導拍拍腦袋就行了,以后則不行,先放在平行工廠里先試一下,看新產品的生產時間、市場接受程度如何,先在這個工廠里進行分析。”王飛躍說,如要招聘一個工人、車間主任、廠長,先到我的平行工廠里試一下,看適合不適合,打個比喻,就如同入職前先打一場通關游戲,看你得多少分再決定放什么崗位。在王飛躍看來,平行工廠帶來的效益還不止如此,它將成為解放腦力的重要平臺,人們的各種想法都可以在這里先行“計算”試驗,而不必做高成本的物理實驗,更無須因為進行創新打亂現有秩序,造成不必要的損失。
“第一步是人工工廠或軟件定義的工廠,第二步通過計算實驗去次選優,第三步是平行執行、實施。當選出一個最優方案后在虛擬工廠和實際工廠里面同時實施,兩者之間如果有差別,我們再考慮是不是要修正,一切都拿數據說話。”在王飛躍的平行工廠理念中,平行工廠建立之后,是否與外部聯通可以再行確定,但它一定具備與其它平行工廠交流互通的條件。
“我相信這就是未來,在實際的系統與計算機軟件化系統交互運行的平行世界里,一個工廠的智能和實力,不再看其物理工廠,而是其人工企業。”王飛躍說。(記者/宋苑丹)
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